7月8日，2025年度国家科学技术奖获奖名单出炉。深中通道钢壳混凝土沉管隧道建设关键技术、装备及应用项目斩获国家科技进步奖一等奖。
该成果应用于深中通道海底隧道，建成了世界首例双向八车道深埋钢壳混凝土沉管隧道。深中通道已通车两年，日均流量超10万车次，深圳至中山车程从2小时压缩至半小时，被8位院士评价为“整体国际领先”。
深中通道。
放弃钢筋混凝土，首创“三明治”新结构
深中通道海底隧道全长6845米，是目前世界上最长、最宽的钢壳混凝土沉管隧道。建设之初，摆在项目团队面前的第一个问题是：沿用港珠澳大桥成熟的钢筋混凝土沉管方案，行不行？
港珠澳大桥为6车道，其沉管隧道单孔跨度不足15米；而深中通道需满足8车道通行需求，单孔跨度超过18米，水下互通区域变宽段更是接近24米。如采用传统钢筋混凝土结构，将因承载力需求而配筋过密、混凝土浇筑难以密实，工程质量与结构耐久性难以得到保障。
需求倒逼创新。项目团队联合6家央企、3所高校及2家国家级研究中心，经过千余组试验，研发了超宽深埋钢壳混凝土沉管管节结构。
这是一种“三明治”结构：内外双层钢板形成隔舱，中间灌注混凝土，承载能力大、防水性能好、利于工业化建造。相比传统方案，新结构使管节高度降低了16%，减少疏浚量1500万立方米，节约造价超9亿元。
新结构也带来新难题。“三明治”内部设有2000多个隔舱，常规方式无法让混凝土在隔舱内填充密实。
早在2015年，省交通集团、深中通道管理中心与中交四航局等单位组建攻关小组，经过4年多反复试验，首创了自密实混凝土智能浇筑装备及系统。这种混凝土像蜂蜜一样，靠自身流动性就能填满所有空隙。
与此同时，项目团队在国内首次建设了钢壳智能制造“四线一系统”，实现钢壳智能焊接、智能涂装，焊接一次合格率高达99%。智能机器人能自动行走、寻孔、控制浇筑速度，将单个管节预制周期缩短至29天，创造了一次填充密实度合格率高于99.95%、工效提升10倍等多项世界纪录。团队还攻克了40毫米厚钢板钢壳管节混凝土脱空无损检测的世界性难题。
一节标准管节长165米、宽46米、高10.6米，内含2255个隔舱，需要填充2.9万立方米混凝土，足以灌满12个标准游泳池；其排水量达8万吨，相当于一艘中型航母的体量。
一体船载“巨无霸”出海，40米深水实现毫米级对接
管节造好了，要把这些“巨无霸”安全运送到50公里外的隧址，并使它们首尾相接、严丝合缝，又是一重难关。
为此，项目团队研制了世界首艘巨型管节自航式浮运安装一体船，以及管节深水智能化安装控制平台等装备。一体船是世界上安装能力最强、沉放精度最高、施工作业最高效的海底隧道沉管施工专用船舶，相比传统管节浮运安装方式，提升管节浮运工效4倍，大幅减少了浮运航道的疏浚量。
自2020年完成首节沉管安装，至2023年海底隧道合龙，前后历时3年。建设期间，项目团队创造了8万吨级管节40米深水毫米级安装精度，连续6个月每月2节安装速度等多项世界纪录，连续7节、累计17节沉管实现近乎零偏差的毫米级对接。
全长6845米的海底隧道，由32个巨型管节与1个最终接头组成。最终接头的对接，是整个工程最关键的一环。项目团队发明了水下推出式最终接头压接与安装方法，研发了世界最宽、适用于超大型沉管的M形止水带与充气止水带双重止水体系，实现深水施工滴水不漏，节约造价约2.4亿元。
2023年6月11日清晨，伶仃洋海域靠近深圳一侧，深中通道海底隧道成功合龙，项目团队多年心血铸就了这条“海底长城”。
前期扎实的工程建造、关键技术与装备研发，也让海底隧道经得起时间的检验。团队在常规钢结构防腐涂装基础上，增加了牺牲阳极阴极保护和预留腐蚀厚度，保障隧道使用寿命可达100年。
如今，深中通道的技术成果正通过参与项目的高校、科研机构及制造企业，辐射至类似工程及其他领域。
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南方+记者 吴雅楠
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